Blog Frans Vos - Keuzestress

Wat met het volgende schooljaar? Niet alleen is het op zich een vraag die quasi alle leerlingen en studenten, hun ouders en hun leerkrachten in de ban houdt dankzij het kleine gekroonde onding, alias corona, maar voor die leerlingen en studenten die nog een studierichting moeten kiezen, is het helemaal om tegen de muren van op te lopen. Ik vermoed dat menigeen onder hen dezer dagen keuzestress in het kwadraat of zelfs tot de derdemacht ervaart. Ik wens hen heel veel inzicht, geduld en wijsheid bij deze hels moeilijke taak.

© Frans Vos, General Manager Materials Consult bvba

En als ze dan die keuze hebben gemaakt, zijn ze misschien wel toe aan een nieuwe inkleding van hun kamer waarvan ze, gedreven door langdurig coronaverblijf en keuzestress, de muren zijn opgelopen. Al die schoen- en voetafdrukken, dat staat inderdaad niet zo fraai. Dus, ‘welk kleurtje’ of misschien wel ‘welke kleurencombinatie’ gaat het worden? Misschien hier en daar een special effect door gebruik te maken van een in de toplaag licht doorschemerende onderlaag? Of gaan we liever voor een fleurig of stoer behang? En dan zullen we van de muurdecoraties en verdere aankleding nog maar zwijgen.

Keuzestress, een geduchte brain teaser en voor sommigen een ware verschrikking.
   
Een verflaag of liever een laag behangpapier? Het doet me wat denken aan de vraag “een verflaag, een galvanisatielaag, of misschien wel beiden?”. Of zouden we in plaats van een verflaagsysteem niet beter voor een ‘kathodische bescherming’ gaan, een woordcombinatie waarvan ik de spreekwoordelijke kriebels krijg (maar daarover later meer). Of is het niet beter te kiezen voor een corrosiebestendiger basismateriaal, dan hebben we al die verf, galvanisatie en/of kathodische bescherming misschien niet nodig om voor een goede en bestendige corrosiepreventie te gaan.

Stress, stress, stress, wat doen we nu eigenlijk best om corrosie tegen te gaan?

Zij die hopen op een eenvoudig en onmiddellijk antwoord, moet ik hier helaas teleurstellen. Corrosie is immers een zogenaamd ‘multiparametrisch’ proces, een degradatie waarvan het risico en - indien het optreedt - de snelheid worden beïnvloed door een grote hoeveelheid parameters. Het ontstaan en de voortgang van corrosie kunnen enkel worden begrepen door corrosie niet als een ‘materiaaleigenschap’, maar wel als een ‘systeemeigenschap’ te zien. Iemand die in termen van ‘materiaaleigenschappen’ denkt, is zeer snel geneigd om te stellen dat een corrosieprobleem wel zal zijn opgelost als we een ander materiaal gaan gebruiken. Zo heb ik bijvoorbeeld al regelmatig meegemaakt dat een klant denkt dat het corrosieprobleem dat hij ervaart met een koolstofstofstalen installatiegedeelte wel zal zijn opgelost als hij dat installatiegedeelte vervangt door een roestvast stalen leiding. Alleen al in die redenering schuilen twee grote denkfouten: 1. Het ‘systeem’ waarin dat installatiegedeelte functioneert uit het oog verliezen en 2. Ervan uitgaan dat alles is opgelost met ‘een’ roestvaststaal staal, alsof eender welk roestvast staal soelaas zal bieden, terwijl er vele soorten roestvaststaal zijn. Zo wordt het gebruik van roestvast stalen uit de AISI 304 familie bijvoorbeeld ten zeerste afgeraden in chloorhoudende milieus.

Rekening houden met de aanwezigheid van chloor is dan alvast een eerste voorbeeld van een ‘systeem’parameter. Het milieu waarmee het installatiedeel in contact staat, kan immers chemische substanties bevatten die erom bekend staan om het corrosierisico en/of de corrosiesnelheid te verhogen. Chloorionen zijn daarbij slechts een voorbeeld, net zoals fluorides, sulfiden, bepaalde types microbacteriën enz. Het gaat er daarbij niet alleen om ‘of’ dergelijke chemische stoffen aanwezig zijn, maar ook ‘in welke concentratie’ ze aanwezig zijn. De ene concentratie is immers de andere niet. Zo is het bijvoorbeeld mogelijk dat een lage concentratie van een welbepaalde chemische substantie schadelijker is voor een bepaalde metaallegering dan een hoge concentratie, terwijl de mate van schadelijkheid van dezelfde chemische substantie bij contact met een andere metaallegering net kan toenemen in functie van de concentratie van de substantie; en uiteraard zijn er nog heel varianten mogelijk tussen die uitersten. Enkel rekening houden met de aard en de concentratie van de chemische substantie en het metaal dat ermee in contact staat, is op zich eigenlijk al zondigen tegen de principes van het systeemdenken. Bij de keuze van de meest geschikte methode voor corrosiepreventie komen nog heel wat andere systeemparameters kijken.


Bron: iStock.


Bij deze deel ik met u graag enkele van de vele parameters waarmee rekening moet worden gehouden bij de selectie van de meest geschikte corrosiepreventiemethode(s) binnen een bepaald corrosie’systeem’:

• De specifieke metaallegering; zoals hiervoor reeds is vermeld, is het daarbij niet voldoende om te weten dat het over ‘een’ laaggelegeerd staal, ‘een’ roestvast staal, ‘een’ aluminiumlegering, ‘een’ zinklegering enz. gaat, maar moet de specifieke legering met haar code bekend zijn.

• Betreft het een gelast metaal? Zo ja, wat was de gehanteerde lasprocedure? Zo bepaalt de gehanteerde lasprocedure in ruimte mate de corrosiebestendigheid van onder andere de zogenaamde hitte-beïnvloede zone van de las. Extra aandachtspunt daarbij is dat het lastoevoegmateriaal vrijwel steeds een andere samenstelling heeft dan het metaal van de aan elkaar gelaste platen, buizen enz. Het te verwachten corrosiegedrag van het lastoevoegmateriaal moet dus afzonderlijk worden bestudeerd binnen zijn eigen systeem.

• Met welke andere materialen staat de metaallegering in contact? Contact met een edeler metaal kan immers het ontstaan van corrosie bevorderen en/of de corrosiesnelheid opdrijven. Daarbij gaat het niet alleen over contact tussen bijvoorbeeld een leiding vervaardigd uit de ene metaallegering en een pomphuis vervaardigd uit een andere metaallegering, maar ook – aansluitend bij vorig punt – over contact met onedelere of edelere lastoevoegmaterialen of, bekeken vanuit het systeem van het lastoevoegmateriaal met onedelere of edelere basismetalen enz.

• Zijn er spleten aanwezig? De aanwezigheid van nauwe spleetvormige openingen kan op zich al leiden tot zogenaamde ‘spleetcorrosie’, maar als deze spleten eveneens aanleiding geven tot opbouw van afzettingen, ligt het risico op spleetcorrosie veelal nog heel wat hoger. Bepaalde types afzettingen leveren daar bovenop nog bijkomende corrosierisico’s omwille van hun samenstelling of omdat ze corrosiebevorderende substanties produceren, zoals bepaalde types microbiologische kolonies bv. doen. Spleten verhogen niet alleen het corrosierisico, ze bemoeilijken eveneens het aanbrengen van onder andere galvanisatie- en verflagen.

Rekening houdend met voorgaande, is corrosiepreventie dus eigenlijk een oefening die al van in de ontwerpfase moet worden meegenomen.

• De samenstelling van het milieu waarmee de metaallegering(en) in contact staan, speelt in heel wat gevallen een prominente rol. Hiervoor werd al gewezen op de mogelijke aanwezigheid van corrosiebevorderende substanties, maar daarbuiten is er ook nog de aanwezigheid van onder andere zuurstof die het corrosierisico beïnvloedt. Alhoewel het verwijderen van zuurstof door middel van bijvoorbeeld ontgassers en/of chemische zuurstofvangers veelal gunstig is om corrosie tegen te gaan, is dit niet noodzakelijk een garantie voor succes. In een waterige omgeving leidt zuurstofverlaging immers veelal tot verzuring, hetgeen op zich dan meestal weer ongunstig is. Neutralisatie door middel van basische toevoegingen is dan veelal een bijkomende vereiste. En zo komt er dan nog een te controleren chemische substantie in de samenstelling bij. En dan zwijg ik nog over chemische complexatiereacties, waardoor zelfs de als zeer stabiel geboekstaafd staande goudlegeringen door een reactie met bijvoorbeeld chlorides tot corrosieve wanhoop kunnen worden gedreven. 
 
• “Het Is binnen of ’t is buiten”, kreeg ik van mijn moeder wel eens toegeroepen als ik in mijn kindertijd met bemodderde schoenen het huis binnenstormde. In corrosietermen is het niet ‘of’, maar is het “Het is binnen en ‘t is buiten”. Wat daarmee wordt bedoeld is dat er aan vele installatiedelen ‘een binnenzijde en een buitenzijde’ zijn waarmee wat betreft de bepaling van de corrosierisico’s en de daaraan verbonden corrosiepreventiemethodes moet worden rekening gehouden. Echter, in de meeste gevallen zijn de omgevingscondities aan de binnenzijde sterk verschillend van deze aan de buitenzijde, waardoor de overeenstemmende corrosierisico’s ook sterk uiteenlopend kunnen zijn. Wat doen we dan met de corrosiepreventie? Aan de ene zijde de ene oppervlaktetechniek voor corrosiepreventie toepassen en aan de andere zijde een andere? Of gaan we gebruik maken van preventietechnieken die beide zijden zouden kunnen beschermen, zoals bijvoorbeeld het principe van de opgedrukte stroom (één vorm van ‘kathodische bescherming’)? Maar is die opgedrukte stroom dan wel effectief/efficiënt aan beide zijden?

“Binnen en buiten” van dezelfde metalen leiding of hetzelfde vat tegen corrosie beschermen; in sommige gevallen is het inderdaad een huzarenstukje om dat in goede banen te leiden. Mijn moeder zaliger zou wat betreft ‘binnen’ de discussie echter al zeer snel beëindigen: “Het is uw vuil schoenen uit of ge kunt zelf beginnen poetsen”; tsja, dan was mijn keuze snel gemaakt. Inwendige afzettingen leerde ik toen al vermijden.    

• En zo komen we dankzij het woord ‘poetsen’ naadloos bij het meest verraderlijke van een corrosiesysteem terecht, dat wat ik graag benoem als “de transiënten”. Het klinkt bijna even verraderlijk en onzeker als de coronatransiënt die onze wereld momenteel doorworstelt op medisch, economisch, sociaal en menselijk vlak. De in de context van corrosie(preventie) bedoelde transiënten zijn die situaties waarin onze installaties en de daaraan verbonden bedrijfsvoering niet in hun normale productieregime opereren. De meest voor de hand liggende transiënten zijn starten en stoppen van een installatie en/of een installatie-onderdeel, maar bijvoorbeeld ook onverwachte overschrijdingen van de maximaal toegelaten druk en/of temperatuur – nog twee van groot belang zijnde systeemparameters – herstellingen en onderhoud moeten als transiënt worden gekwalificeerd. Het uit het oog verliezen van de onderhoudsprocedures – met al zijn eigen parameters - is één van de meest voorkomende fouten bij het bepalen van de meest geschikte corrosiepreventiemethodes. Niet elke coating is geschikt tegen alle in de industrie gehanteerde reinigingsmiddelen. Niet elk roestvast staal is bijvoorbeeld bestand tegen het in de voeding frequent gebruikte ‘javel’, alias ‘bleekwater’ voor de Nederlandse lezers onder u. Het gebeurt helaas nog al te veel dat vastgestelde corrosie niets te maken heeft met de normale productie, inbegrepen starten en stoppen, maar wel met de periode dat de installaties in stilstand en/of onderhoud zijn. Ik zou er al bijna een boek over kunnen schrijven, dus misschien doe ik dat nog wel eens.

Onderhoud en andere transiënten in het systeemdenken betrekken is een must om wat betreft corrosie en haar preventie niet aan het kortste eind te trekken.
 
Denkt u dat u met voorgaand lijstje nu een inventaris van alle parameters op uw netvlies heeft die nodig zijn voor de bepaling van de meest geschikte corrosiepreventiemethode? Dan moet ik u helaas teleurstellen. Het zijn slechts enkele voorbeelden en er zijn dus nog wel wat meer parameters om vanuit technisch oogpunt in kaart te brengen. Het belangrijkste is en blijft echter dat u zichzelf traint om in ‘het systeem’ te denken, zowel in normale operationele condities als voor alle transiënten.

En vergeet bij de bepaling van de meest geschikte corrosiepreventiemethode ook niet om in meervoud te denken. In vele gevallen bestaat de meest geschikte methode om aan corrosiepreventie te doen immers uit een combinatie van technieken. Denken we qua combinaties maar aan verfsystemen bestaande uit een zinkhoudende primer met daarop een toplaag, of aan zogenaamde ‘duplex’, wat in vele gevallen de combinatie van een zinklaag met daarover een laklaag betekent. Maar kijk bij dat alles dan wel goed uit met uw woordkeuze. ‘Duplex’ is immers evenzeer een type roestvast staal, wat in corrosiepreventie een heel ander systeem betekent. En dan is er nog ‘kathodische bescherming’, dat soms in combinatie met andere preventiemethodes wordt gebruikt. Als u de woordcombinatie ‘kathodische bescherming’ in mijn aanwezigheid uitspreekt of op het scherm projecteert, zal u rimpels op mijn voorhoofd en een vragende blik in mijn ogen zien verschijnen. Bedoelt u dan dat u gebruik maakt van ‘opofferingsanodes’ of van ‘opgedrukte stroom’? Over het gigantische verschil zal ik u tijdens de meeting dan verder entertainen. Of is het risico dat ik u daarmee te veel op uw systeem ga werken?

Ter samenvatting één advies: Inventariseer nu alvast alle corrosierelevante parameters van uw systeem voor zowel de normale operationele condities als voor alle transiënten. Het zal u veel keuzestress bij de bepaling van de meest geschikte corrosiepreventiemethode(s) besparen.

PS: Mijn moeder doet u nog de groeten, vraagt vriendelijk of ge uw voeten veegt als ge binnen komt, babbelt dan graag over ditjes en datjes en zal daarbij blijven disputeren over mijn persoonlijke variant op haar standpunt: Corrosie, ’t is binnen EN ’t is buiten.